JP5404975B1

JP5404975B1 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM

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Publication number: JP5404975B1
Application number: JP2013529881A
Authority: JP
Inventors: 康臣安藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: TW201332312A; WO2013111333A1; JPWO2013111333A1

Abstract

マスタ装置１００及びスレーブ装置２００はトークンパッシングに参加しており、ＩＯ装置３００はトークンパッシングに参加していない。ＩＯ装置３００がデータ送信を予定している時刻をデータ送信予定時刻として通知するＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを、ＩＯ装置３００がマスタ装置１００及びスレーブ装置２００に送信する。マスタ装置１００及びスレーブ装置２００は、トークンを保持している間にデータ送信予定時刻が到来した場合に、ＩＯ装置３００にデータ送信権を付与するＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームをＩＯ装置３００に送信し、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを受信したＩＯ装置３００は、ＩＯＤａｔａフレームを送信する。 The master device 100 and the slave device 200 participate in token passing, and the IO device 300 does not participate in token passing. The IO device 300 transmits to the master device 100 and the slave device 200 a SendPermitRequest frame that notifies the time when the IO device 300 is scheduled to transmit data as the scheduled data transmission time. When the master device 100 and the slave device 200 receive the scheduled data transmission time while holding the token, the master device 100 and the slave device 200 transmit a SendPermit frame that gives the data transmission right to the IO device 300 to the IO device 300, and send the SendPermit frame to the IO device 300. The received IO device 300 transmits an IO Data frame.

Description

本発明は、トークンパッシングが行われる通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system in which token passing is performed.

従来システム（例えば、特許文献１に記載のシステム）では、トークンパッシング方式を採用し、トークンを管理するノードが、トークンを送信し、トークンを受け取ったノードが送信権利を得る。
送信権利を得たノードは自身の送信が完了した後、次のノードにトークンを渡す。
最後にトークンはトークンを管理しているノードに戻ってくる。
これら一連の動作を繰り返すことで、各ノードは他のノードにデータを送信することができる。In a conventional system (for example, a system described in Patent Document 1), a token passing method is adopted, and a node that manages the token transmits a token, and a node that receives the token obtains a transmission right.
The node that has obtained the transmission right passes the token to the next node after completing its transmission.
Finally, the token returns to the node that manages the token.
By repeating these series of operations, each node can transmit data to other nodes.

国際公開２００９／１４７７１４号International Publication No. 2009/147714

従来のシステムでは、トークンを管理するノードが各ノードに定期的に送信権利を与える。
しかし、あるノードが、トークンの受信タイミングとは異なるタイミングでデータを送信する必要がある場合に、当該ノードは、トークンを保持していないので、送信が必要なタイミングでデータを送信することができない。
また、通信システム内にトークンパッシングに参加していないノードが存在し、当該ノードが他のノードにデータを送信する必要がある場合に、当該ノードは、トークンを受信することがないため、データを送信することができない。In a conventional system, a node that manages tokens periodically grants a transmission right to each node.
However, when a node needs to transmit data at a timing different from the token reception timing, the node does not hold the token, and therefore cannot transmit data at a timing that requires transmission. .
In addition, when there is a node that does not participate in token passing in the communication system and the node needs to transmit data to another node, the node does not receive a token. Cannot send.

本発明は、これらの点に鑑み、トークンパッシングが行われる通信システムにおいて、トークンを保持していないノードであっても、データ送信が必要なタイミングにてデータを送信できるようにすることを主な目的とする。 In view of these points, the present invention mainly aims to enable transmission of data at a timing when data transmission is necessary even in a node that does not hold a token in a communication system in which token passing is performed. Objective.

本発明に係る通信装置は、
複数の通信装置が含まれる通信システムに含まれ、前記通信システム内でトークンパッシングを行う通信装置であって、
前記通信システムに含まれる他の通信装置から、当該他の通信装置がデータ送信を予定している時刻をデータ送信予定時刻として通知する時刻通知フレームを受信する時刻通知フレーム受信部と、
トークンを受信し、トークンの受信から所定時間の経過後に、受信したトークンを送信するトークン送受信部と、
前記トークン送受信部によりトークンが受信されてから前記トークン送受信部によりトークンが送信されるまでの間に前記データ送信予定時刻が到来した場合に、トークンを有していない前記時刻通知フレームの送信元の通信装置にデータ送信権を付与する送信権付与フレームを、前記時刻通知フレームの送信元の通信装置に送信する送信権付与フレーム送信部とを有することを特徴とする。The communication device according to the present invention is
A communication device included in a communication system including a plurality of communication devices, and performing token passing in the communication system,
A time notification frame receiving unit for receiving a time notification frame for notifying a time at which the other communication device is scheduled to transmit data as a data transmission scheduled time from another communication device included in the communication system;
A token transmission / reception unit that receives a token and transmits the received token after a predetermined time has elapsed since the reception of the token;
When the scheduled data transmission time arrives after the token transmission / reception unit receives the token and the token transmission / reception unit transmits the token, the transmission source of the time notification frame having no token And a transmission right grant frame transmitting unit that transmits a transmission right grant frame for granting a data transmission right to the communication device to a communication device that is a transmission source of the time notification frame.

本発明によれば、データ送信予定時刻が到来した際に、トークンを有している通信装置が、トークンを有していない通信装置に送信権付与フレームを送信する。
このため、トークンを有していない通信装置であっても、データ送信が必要なタイミングにて、データ送信権を得てデータを送信することができる。According to the present invention, when the scheduled data transmission time arrives, a communication device having a token transmits a transmission right grant frame to a communication device having no token.
For this reason, even a communication device that does not have a token can obtain data transmission right and transmit data at a timing when data transmission is necessary.

実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るマスタ装置、スレーブ装置及びＩＯ装置の動作例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of a master device, a slave device, and an IO device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るマスタ装置及びスレーブ装置の構成例を示す図。FIG. 3 shows a configuration example of a master device and a slave device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るＩＯ装置の構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of an IO device according to a first embodiment. 実施の形態１に係るマスタ装置、スレーブ装置及びＩＯ装置の動作例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of a master device, a slave device, and an IO device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るマスタ装置及びスレーブ装置の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a master device and a slave device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るマスタ装置及びスレーブ装置の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a master device and a slave device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るＩＯ装置の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the IO device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るＩＯ装置の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the IO device according to the first embodiment. 実施の形態１に係るマスタ装置及びスレーブ装置の構成例を示す図。FIG. 3 shows a configuration example of a master device and a slave device according to the first embodiment. 従来のマスタ装置、スレーブ装置及びＩＯ装置の動作例を示す図。The figure which shows the operation example of the conventional master apparatus, a slave apparatus, and IO apparatus. 実施の形態１及び２に係るマスタ装置、スレーブ装置及びＩＯ装置のハードウェア構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration example of a master device, a slave device, and an IO device according to the first and second embodiments.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a configuration example of a communication system according to the present embodiment.

本実施の形態に係る通信システムは、マスタ装置１００、スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃ、ＩＯ（ＩｎｐｕｔＯｕｔｐｕｔ）装置（１）３００ａ、ＩＯ装置（２）３００ｂが、ＨＵＢを介して接続されている。
以降、マスタ装置１００、スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃ、ＩＯ装置（１）３００ａ、ＩＯ装置（２）３００ｂのそれぞれを、ノードともいう。
また、マスタ装置１００、スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃ、ＩＯ装置（１）３００ａ、ＩＯ装置（２）３００ｂのそれぞれは、通信装置の例である。The communication system according to the present embodiment includes a master device 100, a slave device (1) 200a, a slave device (2) 200b, a slave device (3) 200c, an IO (Input Output) device (1) 300a, and an IO device (2). 300b is connected via the HUB.
Hereinafter, each of the master device 100, the slave device (1) 200a, the slave device (2) 200b, the slave device (3) 200c, the IO device (1) 300a, and the IO device (2) 300b is also referred to as a node.
Each of the master device 100, the slave device (1) 200a, the slave device (2) 200b, the slave device (3) 200c, the IO device (1) 300a, and the IO device (2) 300b is an example of a communication device. .

マスタ装置１００、スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃはトークンリングネットワークに属している。
つまり、マスタ装置１００、スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃの間でトークンパッシングが行われる。
本実施の形態では、マスタ装置１００→スレーブ装置（１）２００ａ→スレーブ装置（２）２００ｂ→スレーブ装置（３）２００ｃ→マスタ装置１００の順でトークンが巡回するものとする。
スレーブ装置（１）２００ａ、スレーブ装置（２）２００ｂ、スレーブ装置（３）２００ｃを区別する必要がないときには、以下、スレーブ装置２００と総称する。The master device 100, the slave device (1) 200a, the slave device (2) 200b, and the slave device (3) 200c belong to the token ring network.
That is, token passing is performed among the master device 100, the slave device (1) 200a, the slave device (2) 200b, and the slave device (3) 200c.
In the present embodiment, it is assumed that tokens circulate in the order of master device 100 → slave device (1) 200a → slave device (2) 200b → slave device (3) 200c → master device 100.
When it is not necessary to distinguish between the slave device (1) 200a, the slave device (2) 200b, and the slave device (3) 200c, they are collectively referred to as the slave device 200 hereinafter.

ＩＯ装置（１）３００ａ及びＩＯ装置（２）３００ｂは、トークンリングネットワークに属していない。
このため、ＩＯ装置（１）３００ａ及びＩＯ装置（２）３００ｂは、トークンを受信することがない。
なお、ＩＯ装置（１）３００ａ及びＩＯ装置（２）３００ｂを区別する必要がないときには、以下、ＩＯ装置３００と総称する。The IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b do not belong to the token ring network.
For this reason, the IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b do not receive the token.
Note that, when it is not necessary to distinguish between the IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b, hereinafter, they are collectively referred to as the IO device 300.

ここで、従来のシステムでの動作例を図１１を参照して説明する。 Here, an operation example in the conventional system will be described with reference to FIG.

トークン（ｔｏｋｅｎフレーム）を管理するマスタ装置１００が、トークンを送信し、トークンを受け取ったスレーブ装置２００が送信権利を得る。
送信権利を得たスレーブ装置２００は、自身の送信を処理する。
図１１では、スレーブ装置２００は、定期的なデータフレーム（ｃｙｃｌｉｃフレーム）を送信している。
スレーブ装置２００は、自身のデータフレームの送信が完了した後、次のスレーブ装置２００にトークンを渡す。
最後にトークンはトークンを管理しているマスタ装置１００に戻ってくる。
マスタ装置１００がトークンを受信してから、次にトークンを受信するまでの時間をリンクスキャン時間という。The master device 100 that manages the token (token frame) transmits the token, and the slave device 200 that receives the token obtains the transmission right.
The slave device 200 that has obtained the transmission right processes its own transmission.
In FIG. 11, the slave device 200 transmits a periodic data frame (cyclic frame).
The slave device 200 passes the token to the next slave device 200 after the transmission of its own data frame is completed.
Finally, the token returns to the master device 100 that manages the token.
The time from when the master device 100 receives a token until it receives the next token is called a link scan time.

図１１に示したように、従来のシステムでは、トークンを管理するマスタ装置１００が各スレーブ装置２００にデータ送信権を与える。
しかし、例えば、トークンパッシングに参加していないＩＯ装置３００が、マスタ装置１００及びスレーブ装置２００にデータを送信する必要がある場合に、ＩＯ装置３００は、トークンを受信しないため、データを送信することができない。
また、例えば、あるスレーブ装置２００が、トークンの受信タイミングとは異なるタイミングでデータを送信する必要がある場合に、当該スレーブ装置２００は、そのタイミングではトークンを保持していないので、データを送信することができない。
また、ＩＯ装置３００をトークンパッシングに参加させた場合でも、ＩＯ装置３００がトークンの受信タイミングとは異なるタイミングでデータを送信する必要がある場合に、当該ＩＯ装置３００は、そのタイミングではトークンを保持していないので、データを送信することができない。As shown in FIG. 11, in the conventional system, the master device 100 that manages tokens gives each slave device 200 the right to transmit data.
However, for example, when the IO device 300 that does not participate in token passing needs to transmit data to the master device 100 and the slave device 200, the IO device 300 does not receive the token, and therefore transmits data. I can't.
For example, when a certain slave device 200 needs to transmit data at a timing different from the token reception timing, the slave device 200 does not hold the token at that timing, and therefore transmits data. I can't.
Further, even when the IO device 300 participates in token passing, if the IO device 300 needs to transmit data at a timing different from the token reception timing, the IO device 300 holds the token at that timing. Since it is not, data cannot be transmitted.

これらの課題に対して、特定のスレーブ装置２００又はトークンパッシングに参加したＩＯ装置３００に対して頻繁にトークンが渡されるようにトークンの巡回ルートを変更することも考えられる。
しかし、データ送信の必要性がランダムに発生する場合は、トークンの巡回ルートの変更により、頻繁にトークンが渡るスレーブ装置２００又はＩＯ装置３００を固定することは合理的ではない。
また、特定のスレーブ装置２００又はＩＯ装置３００に頻繁にトークンが渡るようにすると、各ノードから見るとトークンの渡し先が複数になるので、トークンの渡し先を選択する仕組みが必要であり、処理が煩雑である。To deal with these problems, it is also conceivable to change the token circulation route so that tokens are frequently delivered to a specific slave device 200 or an IO device 300 participating in token passing.
However, when the necessity of data transmission occurs at random, it is not reasonable to fix the slave device 200 or the IO device 300 to which the token frequently passes by changing the cyclic route of the token.
Also, if tokens are frequently passed to a specific slave device 200 or IO device 300, there will be a plurality of token delivery destinations when viewed from each node, so a mechanism for selecting the token delivery destination is necessary, and processing Is complicated.

本実施の形態では、トークンの巡回ルートを変更することなく、トークンリングネットワークに属していないＩＯ装置３００が、データ送信を行えるようにする仕組みを説明する。
また、トークンの巡回ルートを変更することなく、スレーブ装置２００が、トークンを保持していないタイミングでもデータ送信が行えるようにする仕組みを説明する。In the present embodiment, a mechanism is described in which an IO device 300 that does not belong to the token ring network can perform data transmission without changing the token circulation route.
Further, a description will be given of a mechanism that enables the slave apparatus 200 to perform data transmission even when the token is not held without changing the token circulation route.

本実施の形態では、マスタ装置１００が、特定のＩＯ装置３００を選択し、選択されたＩＯ装置３００が、データ送信を予定している時刻（以下、データ送信予定時刻という）を通知する時刻通知フレームを、マスタ装置１００及び全てのスレーブ装置２００に送信する。
マスタ装置１００及び各スレーブ装置２００は、データ送信予定時刻についてのタイマ設定を行う。
そして、マスタ装置１００及び各スレーブ装置２００は、トークンを保持している間、つまり、トークンを受信してから他のノードにトークンを送信するまでの間にデータ送信予定時刻が到来した場合に、時刻通知フレームの送信元のＩＯ装置３００に、データ送信権を付与する送信権付与フレームを送信する。
送信権付与フレームを受信したＩＯ装置３００は、送信すべきデータを含むフレームを、いずれかのノードに送信する。
また、ここでは、ＩＯ装置３００が時刻通知フレームを送信し、トークンを保持するノードがＩＯ装置３００に送信権付与フレームを送信する例を述べたが、マスタ装置１００又はスレーブ装置２００が時刻通知フレームを送信し、トークンを保持するノードがマスタ装置１００又はスレーブ装置２００に送信権付与フレームを送信するようにしてもよい。In the present embodiment, the master device 100 selects a specific IO device 300, and the time notification for notifying the time when the selected IO device 300 is scheduled to transmit data (hereinafter referred to as the scheduled data transmission time). The frame is transmitted to the master device 100 and all the slave devices 200.
The master device 100 and each slave device 200 perform timer setting for the scheduled data transmission time.
Then, when the master device 100 and each slave device 200 hold the token, that is, when the scheduled data transmission time arrives after receiving the token and transmitting the token to another node, A transmission right grant frame for granting a data transmission right is transmitted to the IO device 300 that is the transmission source of the time notification frame.
The IO device 300 that has received the transmission right grant frame transmits a frame including data to be transmitted to any of the nodes.
Here, an example in which the IO device 300 transmits a time notification frame and the node holding the token transmits a transmission right grant frame to the IO device 300 has been described. However, the master device 100 or the slave device 200 transmits the time notification frame. The node holding the token may transmit a transmission right grant frame to the master device 100 or the slave device 200.

次に、本実施の形態に係る動作例を図２を参照して詳細に説明する。
図２では、ＩＯ装置３００からの要求に基づき、ＩＯ装置３００にデータ送信権を付与する例を説明する。Next, an operation example according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
In FIG. 2, an example in which a data transmission right is granted to the IO device 300 based on a request from the IO device 300 will be described.

先ず、初期化手順として、マスタ装置１００は、毎リンクスキャン、トークンを保持している間、ＩＯ装置３００を受け入れるために、一定長のＩＯ送信自由ウィンドウを生成する。
さらに、マスタ装置１００は、ＩＯ送信自由ウィンドウの先頭にて、ＩＯ装置３００を探索するためのフレーム（ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレーム）をブロード送信する。
データ送信を予定しているＩＯ装置は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームに応答するフレーム（ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレーム）をユニキャスト送信でマスタ装置１００に返す。
同時に複数のＩＯ装置３００がデータ送信を予定している場合は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームは複数返される。
マスタ装置１００は、ＩＯ装置３００を一つ選択（図２の例では、ＩＯ装置（１）３００ａを選択）し、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームに応答するフレーム（ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレーム）を、選択したＩＯ装置（１）３００ａにユニキャストで送信する。
なお選択に漏れたＩＯ装置（２）３００ｂは、次のリンクスキャン時間におけるＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの受信を待つ。
ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームを受信したＩＯ装置（１）３００ａは、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームに応答するフレーム（ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレーム）をユニキャストでマスタ装置１００に送信する。
ここまでの手順で、ＩＯ装置（１）３００ａには、データ送信権の付与が予約されたことになる。
次に、ＩＯ装置（１）３００ａは、送信機会要求フレーム（ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレーム）をブロードキャストで送信する。
このＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームには、次回の送信開始時刻、つまり、データ送信予定時刻が含まれている。
ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームは、時刻通知フレームの例に相当する。
ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信したマスタ装置１００及び全スレーブ装置２００は、自身の内部にＩＯ装置ごとの「送信待ちタイマ」を生成し、カウントダウンを開始する。First, as an initialization procedure, the master device 100 generates a fixed-length IO transmission free window in order to accept the IO device 300 while holding a token for each link scan.
Furthermore, the master device 100 broadcasts a frame for searching for the IO device 300 (NestedTestData frame) at the head of the IO transmission free window.
The IO device that is scheduled to transmit data returns a frame (NestedTestDataAck frame) in response to the NestedTestData frame to the master device 100 by unicast transmission.
When a plurality of IO devices 300 are scheduled to transmit data simultaneously, a plurality of Nested Test Data Ack frames are returned.
The master device 100 selects one IO device 300 (in the example of FIG. 2, selects the IO device (1) 300a), and selects the frame (NestedSetup frame) that responds to the NestedTestDataAck frame as the selected IO device (1) 300a. Send to unicast.
The IO device (2) 300b that has not been selected waits for reception of a Nested Test Data frame at the next link scan time.
The IO device (1) 300a that has received the NestedSetup frame transmits a frame (NestedSetupAck frame) in response to the NestedSetup frame to the master device 100 by unicast.
Through the procedure so far, the IO device (1) 300a has been reserved for granting data transmission rights.
Next, the IO device (1) 300a transmits a transmission opportunity request frame (SendPermitRequest frame) by broadcast.
This SendPermitRequest frame includes the next transmission start time, that is, the data transmission scheduled time.
The SendPermitRequest frame corresponds to an example of a time notification frame.
The master device 100 and all the slave devices 200 that have received the SendPermitRequest frame generate a “transmission waiting timer” for each IO device within itself, and start a countdown.

マスタ装置１００及びスレーブ装置２００の各局は、毎リンクスキャン、トークンを保持している際に、ＩＯ送信自由ウィンドウの生成の要否を判定する。
マスタ装置１００及びスレーブ装置２００の各局は、もし自身の内部の送信待ちタイマのうち、タイムアウトしたものがあれば、それは該当するＩＯ装置３００が要求した送信機会（データ送信予定時刻）となったことを意味するので、そのＩＯ装置３００のためにＩＯ送信自由ウィンドウを生成する。
あるノード（マスタ装置１００又はスレーブ装置２００）がトークンを保持している間に、複数のタイマがタイムアウトする（複数のＩＯ装置３００のデータ送信予定時刻が到来する）場合があるが、この場合の処理は後述する。
また、逆に、あるノード（マスタ装置１００又はスレーブ装置２００）がトークンを保持している間に、タイムアウトしたタイマがなければ、当該ノードは、ＩＯ送信自由ウィンドウを生成せずに、次のノードにトークンを渡す。Each station of the master device 100 and the slave device 200 determines whether or not it is necessary to generate an IO transmission free window when each link scan and token are held.
Each station of the master device 100 and the slave device 200 has a transmission opportunity (scheduled data transmission time) requested by the corresponding IO device 300 if any of its internal transmission wait timers has timed out. Therefore, an IO transmission free window is generated for the IO device 300.
While a certain node (master device 100 or slave device 200) holds a token, a plurality of timers may time out (data transmission scheduled times of a plurality of IO devices 300 come). Processing will be described later.
Conversely, if there is no timer that has timed out while a certain node (master device 100 or slave device 200) holds a token, the node does not generate an IO transmission free window and the next node Pass token to.

ＩＯ送信自由ウィンドウを生成したノード（図２の例では、スレーブ装置（３）２００ｃ）は、その対象となったＩＯ装置３００（図２の例では、ＩＯ装置（１）３００ａ）に対してポーリングを行う。
ポーリングは、以下の３つの動作で構成される。
なお、以下では、図２の例に従い、スレーブ装置（３）２００ｃとＩＯ装置（１）３００ａとの間でのフレームの送受信を説明する。The node that generated the IO transmission free window (slave device (3) 200c in the example of FIG. 2) polls the target IO device 300 (IO device (1) 300a in the example of FIG. 2). I do.
Polling is composed of the following three operations.
In the following, transmission and reception of frames between the slave device (3) 200c and the IO device (1) 300a will be described according to the example of FIG.

まず、スレーブ装置（３）２００ｃが、ＩＯ装置（１）３００ａに対して、送信許可フレーム（ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレーム）を送信する。
ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームは、スレーブ装置（３）２００ｃがＩＯ装置（１）３００ａにデータ送信権を付与するフレームであり、送信権付与フレームの例に相当する。
次に、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを受信したＩＯ装置（１）３００ａは、自身のデータフレーム（ＩＯＤａｔａフレーム）の送信を行う。
ＩＯＤａｔａフレームは通常、ユニキャストで送信される。
次に、ＩＯ装置（１）３００ａは、送信機会要求フレーム（ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレーム）をブロードキャストで送信する。
このＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームには、次回の送信開始時刻、つまり、次回のデータ送信予定時刻が含まれている。
これは初期化手順においてＩＯ装置（１）３００ａから送信されたＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームと同じフレームである。
ＩＯ装置（１）３００ａからのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信したマスタ装置１００及びスレーブ装置２００の各局は、送信待ちタイマをリセットする（すなわち、次回のデータ送信予定時刻に対してタイマをセットする）。
これにより、次回の送信機会までのカウントダウンが開始される。
スレーブ装置（３）２００ｃは、自身のｃｙｃｌｉｃフレームの送信が完了し、また、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信したら、次のノードにトークンを渡す。
なお、タイムアウトによる（データ送信予定時刻の到来による）ＩＯ送信自由ウィンドウの生成、当該ＩＯ送信自由ウィンドウにおけるフレームの送受信を、初期化手順に対比させて通常手順という。First, the slave device (3) 200c transmits a transmission permission frame (SendPermit frame) to the IO device (1) 300a.
The SendPermit frame is a frame in which the slave device (3) 200c grants a data transmission right to the IO device (1) 300a, and corresponds to an example of a transmission right grant frame.
Next, the IO device (1) 300a that has received the SendPermit frame transmits its own data frame (IO Data frame).
The IO Data frame is usually transmitted by unicast.
Next, the IO device (1) 300a transmits a transmission opportunity request frame (SendPermitRequest frame) by broadcast.
This SendPermitRequest frame includes the next transmission start time, that is, the next scheduled data transmission time.
This is the same frame as the SendPermitRequest frame transmitted from the IO device (1) 300a in the initialization procedure.
The stations of the master device 100 and the slave device 200 that have received the SendPermitRequest frame from the IO device (1) 300a reset the transmission wait timer (that is, set the timer for the next scheduled data transmission time).
Thereby, the countdown to the next transmission opportunity is started.
When the slave device (3) 200c completes transmission of its own cyclic frame and receives the SendPermitRequest frame, it passes the token to the next node.
Note that generation of an IO transmission free window due to timeout (due to the arrival of the scheduled data transmission time) and frame transmission / reception in the IO transmission free window are referred to as normal procedures in comparison with the initialization procedure.

本実施の形態では、トークンを保持している間にＩＯ装置３００のデータ送信予定時刻が到来したノードのみがＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信するため、１つのＩＯ装置３００に、同時期に複数のノードが、送信機会を与えてしまう誤作動を防ぐことができる。 In the present embodiment, only the node for which the scheduled data transmission time of the IO device 300 has arrived while holding the token transmits the SendPermit frame, so that a plurality of nodes are simultaneously transmitted to one IO device 300. A malfunction that gives an opportunity to transmit can be prevented.

次に、１つのノードにおいて、複数のＩＯ装置３００にポーリングを行う場合の手順を図５に示す。 Next, FIG. 5 shows a procedure for polling a plurality of IO devices 300 in one node.

図５の例では、スレーブ装置（３）２００ｃがトークンを保持している間に、ＩＯ装置（１）３００ａとＩＯ装置（２）３００ｂのデータ送信予定時刻が到来した場合を示している。
データ送信予定時刻が到来したＩＯ装置３００が複数ある場合も同様に、マスタ装置１００又はスレーブ装置２００は、ＩＯ送信自由ウィンドウを生成し、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの送信を行う。
つまり、ＩＯ送信自由ウィンドウを生成したスレーブ装置（３）２００ｃは、ＩＯ装置（１）３００ａとＩＯ装置（２）３００ｂそれぞれにＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信して、送信機会を与える。
ＩＯ装置（１）３００ａとＩＯ装置（２）３００ｂは送信機会を与えられて、自身のＩＯＤａｔａフレームの送信を行った後、それぞれＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームをブロードキャストで送信する。The example of FIG. 5 shows a case where the scheduled data transmission times of the IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b arrive while the slave device (3) 200c holds the token.
Similarly, when there are a plurality of IO devices 300 whose scheduled data transmission times have arrived, the master device 100 or the slave device 200 generates an IO transmission free window and transmits a SendPermit frame.
That is, the slave device (3) 200c that has generated the IO transmission free window transmits a SendPermit frame to each of the IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b to give a transmission opportunity.
The IO device (1) 300a and the IO device (2) 300b are given a transmission opportunity, transmit their own IO Data frames, and then transmit their SendPermitRequest frames by broadcast.

なお、図１及び図５では、マスタ装置１００が、初期化手順として、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの送信、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの受信、ＩＯ装置３００の選択、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームの送信、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームの受信を行う例を説明したが、初期化手順の各動作をスレーブ装置２００が行ってもよい。 In FIG. 1 and FIG. 5, an example has been described in which the master device 100 performs the following procedures as the initialization procedure: transmission of the TestedData frame, reception of the TestedDataAck frame, selection of the IO device 300, transmission of the NestedSetup frame, and reception of the NestedSetupAck frame. However, the slave device 200 may perform each operation of the initialization procedure.

次に、本実施の形態に係るマスタ装置１００、スレーブ装置２００及びＩＯ装置３００の構成例を説明する。
先ず、図３を参照して、マスタ装置１００及びスレーブ装置２００の構成例を説明する。
以下では、マスタ装置１００の構成例として説明するが、スレーブ装置２００の構成も同じである。Next, configuration examples of the master device 100, the slave device 200, and the IO device 300 according to the present embodiment will be described.
First, a configuration example of the master device 100 and the slave device 200 will be described with reference to FIG.
Hereinafter, the configuration example of the master device 100 will be described, but the configuration of the slave device 200 is also the same.

通信部１０１は、トークンの送信元のノードからトークンを受信し、トークンの受信から所定時間の経過後に、トークンの送信先のノードにトークンを送信する。
また、通信部１０１は、トークンを保持している際にｃｙｃｌｉｃフレームを送信し、また、他ノードから送信されたｃｙｃｌｉｃフレームを受信する。
また、通信部１０１は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの送信、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの受信、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームの送信、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームの受信、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの送信、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信も行う。
通信部１０１は、トークン送受信部、時刻通知フレーム受信部、送信権付与フレーム送信部の例に相当する。The communication unit 101 receives a token from a token transmission source node, and transmits a token to a token transmission destination node after a predetermined time has elapsed since the reception of the token.
Further, the communication unit 101 transmits a cyclic frame while holding a token, and receives a cyclic frame transmitted from another node.
The communication unit 101 also performs transmission of a NestedTestData frame, reception of a NestedTestDataAck frame, transmission of a NestedSetup frame, reception of a NestedSetupAck frame, transmission of a SendPermit frame, and reception of a SendPermitRequest frame.
The communication unit 101 corresponds to an example of a token transmission / reception unit, a time notification frame reception unit, and a transmission right grant frame transmission unit.

送受信制御部１０２は、トークンの送受信、ｃｙｃｌｉｃフレームの生成及び送受信を制御する。
また、送受信制御部１０２は、トークンを受信した際に、後述するＩＯ送信自由ウィンドウ制御部１０３の送信権管理部１０４に、トークンを受信した旨を通知する。
また、送受信制御部１０２は、トークンを送信する際に、送信権管理部１０４に、トークンを送信する旨を通知する。The transmission / reception control unit 102 controls token transmission / reception, cyclic frame generation and transmission / reception.
Further, when receiving the token, the transmission / reception control unit 102 notifies the transmission right management unit 104 of the IO transmission free window control unit 103 described later that the token has been received.
Further, when transmitting / receiving the token, the transmission / reception control unit 102 notifies the transmission right management unit 104 that the token is to be transmitted.

ＩＯ送信自由ウィンドウ制御部１０３は、ＩＯ送信自由ウィンドウに関する制御を行う。
ＩＯ送信自由ウィンドウ制御部１０３は、送信権管理部１０４と、ＩＯ装置３００ごとのレジスタ１０５と、タイマ１１１で構成される。
送信権管理部１０４は、送信権付与フレーム送信部の例に相当する。The IO transmission free window control unit 103 performs control related to the IO transmission free window.
The IO transmission free window control unit 103 includes a transmission right management unit 104, a register 105 for each IO device 300, and a timer 111.
The transmission right management unit 104 corresponds to an example of a transmission right grant frame transmission unit.

送信権管理部１０４は、ＩＯ送信自由ウィンドウの生成の要否を判断し、ＩＯ送信自由ウィンドウの生成が必要な場合にＩＯ送信自由ウィンドウを生成する。
また、送信権管理部１０４は、初期化手順のＩＯ送信自由ウィンドウを生成した場合に、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの生成及び送信制御、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの受信制御、ＩＯ装置３００の選択、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームの生成及び送信制御、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームの受信制御を行う。
また、送信権管理部１０４は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信制御、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに含まれているデータ送信予定時刻のタイマ設定、データ送信予定時刻の到来の検出を行う。
更に、送信権管理部１０４は、通常手順のＩＯ送信自由ウィンドウ（図２のスレーブ装置（３）２００ｃによるＩＯ送信自由ウィンドウに相当）を生成する場合に、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの生成及び送信制御、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信制御、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに含まれているデータ送信予定時刻のタイマ設定を行う。The transmission right management unit 104 determines whether or not the IO transmission free window needs to be generated, and generates the IO transmission free window when the IO transmission free window needs to be generated.
Further, when the IO transmission free window of the initialization procedure is generated, the transmission right management unit 104 controls generation and transmission control of the NestedTestData frame, reception control of the NestedTestDataAck frame, selection of the IO device 300, generation and transmission control of the NestedSetup frame. , Performs reception control of the Necessary SetupAck frame.
Further, the transmission right management unit 104 performs reception control of the SendPermitRequest frame, sets a timer for the scheduled data transmission time included in the SendPermitRequest frame, and detects arrival of the scheduled data transmission time.
Further, the transmission right management unit 104 generates a SendPermit frame and sends a SendPermitRequest frame when generating an IO transmission free window of a normal procedure (corresponding to an IO transmission free window by the slave device (3) 200c in FIG. 2). And the timer setting of the scheduled data transmission time included in the SendPermitRequest frame.

送信権管理部１０４は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、レジスタ１０５に、データ送信予定時刻に相当するタイマカウント値を設定し、タイマ１１１の計時に同期してレジスタ１０５のタイマカウント値をデクリメントして、データ送信予定時刻の到来を検出する。
例えば、ＩＯ装置（１）３００ａからのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻が現在時刻から１０秒後であれば、送信権管理部１０４は、ＩＯ装置（１）３００ａ用のレジスタ１０５にタイマカウント値「１０」を設定し、タイマ１１１が１秒を計時する度に、レジスタ１０５のタイマカウント値をデクリメントする。
そして、レジスタ１０５のタイマカウント値が「０」となった際に、送信権管理部１０４は、ＩＯ装置（１）３００ａのデータ送信予定時刻が到来したと判断する。
前述のように、送信権管理部１０４は、送受信制御部１０２から、トークンを受信した旨及びトークンを送信する旨を通知される。
送信権管理部１０４は、トークンの受信からトークンの送信までの間に、タイマカウント値が「０」になった場合は、通常手順のＩＯ送信自由ウィンドウを生成し、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを生成し、通信部１０１を介してＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信する。
なお、送信権管理部１０４がデータ送信予定時刻の到来を検出する方法は、どのようなものでもよく、上述の方法に限らない。
また、送信権管理部１０４は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻に基づくタイマ設定が完了した際に、送受信制御部１０２にタイマ設定が完了した旨を通知する。
これにより、送受信制御部１０２は、トークンを次のノードに送信することができる。Upon receiving the SendPermitRequest frame, the transmission right management unit 104 sets a timer count value corresponding to the scheduled data transmission time in the register 105, decrements the timer count value in the register 105 in synchronization with the time count of the timer 111, The arrival of the scheduled data transmission time is detected.
For example, if the scheduled data transmission time indicated in the SendPermitRequest frame from the IO device (1) 300a is 10 seconds after the current time, the transmission right management unit 104 counts the timer in the register 105 for the IO device (1) 300a. A value “10” is set, and the timer count value of the register 105 is decremented each time the timer 111 counts 1 second.
When the timer count value of the register 105 becomes “0”, the transmission right management unit 104 determines that the scheduled data transmission time of the IO device (1) 300a has arrived.
As described above, the transmission right management unit 104 is notified from the transmission / reception control unit 102 that the token has been received and that the token is to be transmitted.
When the timer count value becomes “0” between the token reception and the token transmission, the transmission right management unit 104 generates an IO transmission free window of a normal procedure, generates a SendPermit frame, and performs communication. A SendPermit frame is transmitted via the unit 101.
Note that the transmission right management unit 104 may detect any data transmission scheduled time and is not limited to the above-described method.
Further, when the timer setting based on the scheduled data transmission time indicated in the SendPermitRequest frame is completed, the transmission right management unit 104 notifies the transmission / reception control unit 102 that the timer setting has been completed.
Thereby, the transmission / reception control unit 102 can transmit the token to the next node.

また、図３において、１０７〜１１０は、通信部１０１、送受信制御部１０２及びＩＯ送信自由ウィンドウ制御部１０３が通信するためのデータ信号線である。 In FIG. 3, reference numerals 107 to 110 denote data signal lines for communication between the communication unit 101, the transmission / reception control unit 102, and the IO transmission free window control unit 103.

次に、本実施の形態に係るＩＯ装置３００の構成例を図４に示す。 Next, FIG. 4 shows a configuration example of the IO device 300 according to the present embodiment.

通信部３０１は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの受信、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの送信、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームの受信、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームの送信、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの受信、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信を行う。
また、通信部３０１は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを受信した際に、ＩＯＤａｔａフレームの送信も行う。
通信部３０１は、時刻通知フレーム送信部、送信権付与フレーム受信部、データ送信部の例に相当する。The communication unit 301 performs reception of a NestedTestData frame, transmission of a NestedTestDataAck frame, reception of a NestedSetup frame, transmission of a NestedSetupAck frame, reception of a SendPermit frame, and transmission of a SendPermitRequest frame.
Further, the communication unit 301 also transmits an IO Data frame when receiving the SendPermit frame.
The communication unit 301 corresponds to an example of a time notification frame transmission unit, a transmission right granting frame reception unit, and a data transmission unit.

データ送受信管理部３０２は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームの受信制御、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの生成及び送信制御、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームの受信制御、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームの生成及び送信制御、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの受信制御、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの生成及び送信制御を行う。
また、データ送受信管理部３０２は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを受信した際に、ＩＯＤａｔａフレームの生成及び送信制御も行う。
データ送受信管理部３０２は、タイマ３０３を用いてデータ送信予定時刻を導出し、データ送信予定時刻が示されるＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを生成する。
データ送受信管理部３０２も、時刻通知フレーム送信部、送信権付与フレーム受信部、データ送信部の例に相当する。The data transmission / reception management unit 302 controls reception of the NestedTestData frame, generation and transmission control of the NestedTestDataAck frame, reception control of the NestedSetup frame, generation and transmission control of the NestedSetupAck frame, reception control of the SendPermit frame, generation of the SendPermitRequest control, and SendPermitRequest control. .
The data transmission / reception management unit 302 also performs generation and transmission control of the IO Data frame when receiving the SendPermit frame.
The data transmission / reception management unit 302 uses the timer 303 to derive the scheduled data transmission time, and generates a SendPermitRequest frame indicating the scheduled data transmission time.
The data transmission / reception management unit 302 corresponds to an example of a time notification frame transmission unit, a transmission right grant frame reception unit, and a data transmission unit.

次に、本実施の形態に係るマスタ装置１００、スレーブ装置２００及びＩＯ装置３００の動作例をフローチャートを用いて説明する。
図６は、初期化手順の際のマスタ装置１００及びスレーブ装置２００の動作例を示すフローチャートである。
図７は、通常手順の際のマスタ装置１００及びスレーブ装置２００の動作例を示すフローチャートである。
図８は、初期化手順の際のＩＯ装置３００の動作例を示すフローチャートである。
図９は、通常手順の際のＩＯ装置３００の動作例を示すフローチャートである。Next, operation examples of the master device 100, the slave device 200, and the IO device 300 according to the present embodiment will be described with reference to flowcharts.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the master device 100 and the slave device 200 during the initialization procedure.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the master device 100 and the slave device 200 during the normal procedure.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of the IO device 300 during the initialization procedure.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation example of the IO device 300 during the normal procedure.

先ず、図６に従って、初期化手順の際のマスタ装置１００及びスレーブ装置２００の動作例を説明する。
なお、図６のＳ６０１でＹＥＳとなり、Ｓ６０２〜Ｓ６０９に至るフローはマスタ装置１００の動作例を示す。
一方、図６のＳ６０１でＮＯとなりＳ６１０及びＳ６０９に至るフローはスレーブ装置２００の動作例を示す。
なお、マスタ装置１００ではなく、特定のスレーブ装置２００が初期化手順のＩＯ送信自由ウィンドウを生成する場合は、当該特定のスレーブ装置２００が、Ｓ６０１でＹＥＳとなり、Ｓ６０２〜Ｓ６０９に至るフローの動作を行い、マスタ装置１００が、Ｓ６０１でＮＯとなりＳ６１０及びＳ６０９に至るフローの動作を行う。
以下では、マスタ装置１００が、Ｓ６０１でＹＥＳとなり、Ｓ６０２〜Ｓ６０９に至るフローの動作を行い、全スレーブ装置２００が、Ｓ６０１でＮＯとなりＳ６１０及びＳ６０９に至るフローの動作を行うものとして説明を進める。First, an operation example of the master device 100 and the slave device 200 during the initialization procedure will be described with reference to FIG.
6 is YES in S601 and the flow from S602 to S609 shows an operation example of the master device 100.
On the other hand, the flow that is NO in S601 in FIG. 6 and reaches S610 and S609 shows an operation example of the slave device 200.
When the specific slave device 200 generates the IO transmission free window for the initialization procedure instead of the master device 100, the specific slave device 200 is YES in S601 and performs the flow operation from S602 to S609. In step S601, the master device 100 makes a negative determination, and performs operations in steps S610 and S609.
In the following description, it is assumed that the master device 100 is YES in S601 and performs the flow operation from S602 to S609, and all the slave devices 200 are NO in S601 and performs the flow operation from S610 to S609.

マスタ装置１００では、通信部１０１がトークンを受信すると（Ｓ６０１でＹＥＳ）、送受信制御部１０２が送信権管理部１０４にトークンを受信した旨を通知し、送信権管理部１０４がＩＯ送信自由ウィンドウを生成し、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームを生成し、通信部１０１がＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームを全てのＩＯ装置３００に送信する（Ｓ６０２）。
また、Ｓ６０２の処理と並行して、送受信制御部１０２は、通信部１０１を介してｃｙｃｌｉｃフレームを送信する。In the master device 100, when the communication unit 101 receives the token (YES in S601), the transmission / reception control unit 102 notifies the transmission right management unit 104 that the token has been received, and the transmission right management unit 104 displays an IO transmission free window. The Nested Test Data frame is generated, and the communication unit 101 transmits the Nested Test Data frame to all the IO devices 300 (S602).
In parallel with the processing of S <b> 602, the transmission / reception control unit 102 transmits a cyclic frame via the communication unit 101.

次に、通信部１０１が複数のＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームを受信している場合（Ｓ６０３及びＳ６０４でＹＥＳ）は、送信権管理部１０４が、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームを送信するＩＯ装置３００を選択し（Ｓ６０５）、選択したＩＯ装置３００宛てのＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームを生成する。
ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームには、送信元のＩＯ装置３００のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が含まれており、送信権管理部１０４は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの送信元のＩＯ装置３００を識別することができる。
なお、ＩＯ装置３００の選択方法（選択基準）はどのようなものでもよい。
また、通信部１０１が受信したＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの数が１つである場合（Ｓ６０３でＹＥＳ、Ｓ６０４でＮＯ）は、送信権管理部１０４は、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームの送信元のＩＯ装置３００宛てのＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームを生成する。
そして、通信部１０１が、ＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームをＩＯ装置３００にユニキャストで送信する（Ｓ６０６）。
次に、通信部１０１が、ＩＯ装置３００からＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームを受信し（Ｓ６０７）、更に、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信する（Ｓ６０８）。
次に、送信権管理部１０４が、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻に基づいてタイマ設定を行う（Ｓ６０９）。
タイマ設定は、例えば、前述したように、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信元のＩＯ装置３００に対応するレジスタ１０５にデータ送信予定時刻に相当するタイマカウント値を設定する方法が考えられる。
タイマ設定が完了すると、送信権管理部１０４は、ＩＯ送信自由ウィンドウを終了し、また、送受信制御部１０２にタイマ設定が完了した旨を通知する。
送受信制御部１０２は、ｃｙｃｌｉｃフレームの送信が完了していれば、トークンを次のノードに送信する。Next, when the communication unit 101 receives a plurality of Nested TestDataAck frames (YES in S603 and S604), the transmission right management unit 104 selects the IO device 300 that transmits the NestedSetup frame (S605), and selects it. A nested setup frame addressed to the IO device 300 is generated.
The NestedTestDataAck frame includes the ID (Identifier) of the source IO device 300, and the transmission right management unit 104 can identify the source IO device 300 of the NestedTestDataAck frame.
Note that any selection method (selection criterion) for the IO device 300 may be used.
If the number of the Nested TestDataAck frames received by the communication unit 101 is one (YES in S603, NO in S604), the transmission right management unit 104 creates a NestedSetup frame addressed to the IO device 300 that is the source of the NestedTestDataAck frame. Generate.
Then, the communication unit 101 transmits the nested setup frame to the IO device 300 by unicast (S606).
Next, the communication unit 101 receives a NestedSetupAck frame from the IO device 300 (S607), and further receives a SendPermitRequest frame (S608).
Next, the transmission right management unit 104 sets a timer based on the scheduled data transmission time indicated in the SendPermitRequest frame (S609).
As the timer setting, for example, as described above, a method of setting a timer count value corresponding to the scheduled data transmission time in the register 105 corresponding to the IO device 300 that is the transmission source of the SendPermitRequest frame is conceivable.
When the timer setting is completed, the transmission right management unit 104 ends the IO transmission free window, and notifies the transmission / reception control unit 102 that the timer setting is completed.
If the transmission of the cyclic frame is completed, the transmission / reception control unit 102 transmits the token to the next node.

一方、Ｓ６０３において、通信部１０１がＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームを受信しない場合（Ｓ６０３でＮＯ）は、送信権管理部１０４は、送受信制御部１０２にＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームを受信しなかった旨を通知する。
送受信制御部１０２は、ｃｙｃｌｉｃフレームの送信が完了していれば、トークンを次のノードに送信する。On the other hand, when the communication unit 101 does not receive the NestedTestDataAck frame in S603 (NO in S603), the transmission right management unit 104 notifies the transmission / reception control unit 102 that the NestedTestDataAck frame has not been received.
If the transmission of the cyclic frame is completed, the transmission / reception control unit 102 transmits the token to the next node.

スレーブ装置２００では、トークンを保持していないときに、通信部１０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信し（Ｓ６０１でＮＯ、Ｓ６１０でＹＥＳ）、送信権管理部１０４が、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻に基づいてタイマ設定を行う（Ｓ６０９）。 In the slave device 200, when the token is not held, the communication unit 101 receives the SendPermitRequest frame (NO in S601, YES in S610), and the transmission right management unit 104 receives the data transmission scheduled time indicated in the SendPermitRequest frame. Based on this, the timer is set (S609).

次に、図７に従って、通常手順の際のマスタ装置１００及びスレーブ装置２００の動作例を説明する。 Next, operation examples of the master device 100 and the slave device 200 during the normal procedure will be described with reference to FIG.

通信部１０１がトークンを受信すると（Ｓ７０１でＹＥＳ）、送受信制御部１０２が送信権管理部１０４にトークンを受信した旨を通知し、送信権管理部１０４が、いずれかのＩＯ装置３００についてタイムアウトが発生したか否か、つまり、いずれかのＩＯ装置３００のデータ送信予定時刻が到来したか否かを判断する（Ｓ７０２）。
また、Ｓ７０２の処理と並行して、送受信制御部１０２は、通信部１０１を介してｃｙｃｌｉｃフレームを送信する。When the communication unit 101 receives the token (YES in S701), the transmission / reception control unit 102 notifies the transmission right management unit 104 that the token has been received, and the transmission right management unit 104 times out any IO device 300. It is determined whether or not it has occurred, that is, whether or not the scheduled data transmission time of any IO device 300 has arrived (S702).
In parallel with the process of S702, the transmission / reception control unit 102 transmits a cyclic frame via the communication unit 101.

タイムアウトが発生していない場合は、送信権管理部１０４はトークンが次のノードに送信されるか否かを判断する（Ｓ７０６）。
つまり、送受信制御部１０２からトークンを送信する旨が通知されれば、Ｓ７０６の判定がＹＥＳとなり、送受信制御部１０２からトークンを送信する旨の通知がなければ、Ｓ７０６の判定はＮＯとなる。
Ｓ７０６でＹＥＳの場合は、ＩＯ送信自由ウィンドウが生成されることなく、通信部１０１からトークンが次のノードに送信される（Ｓ７０７）。
Ｓ７０６でＮＯの場合は、引き続き、いずれかのＩＯ装置３００でタイムアウトが発生するか否かの判断が行われる（Ｓ７０２）。If no timeout has occurred, the transmission right management unit 104 determines whether or not the token is transmitted to the next node (S706).
That is, if the transmission / reception control unit 102 notifies that the token is to be transmitted, the determination in S706 is YES, and if there is no notification from the transmission / reception control unit 102 that the token is to be transmitted, the determination in S706 is NO.
In the case of YES in S706, a token is transmitted from the communication unit 101 to the next node without generating an IO transmission free window (S707).
In the case of NO in S706, it is continuously determined whether or not a time-out occurs in any IO device 300 (S702).

タイムアウトが発生した場合（Ｓ７０２でＹＥＳ）、すなわち、いずれかのＩＯ装置３００のデータ送信予定時刻が到来した場合は、送信権管理部１０４は、ＩＯ送信自由ウィンドウを生成し、タイムアウトが発生したＩＯ装置３００宛てのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを生成し、通信部１０１を介してＩＯ装置３００にＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信する（Ｓ７０３）。
次に、通信部１０１が、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームの送信先のＩＯ装置３００からＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信した場合（Ｓ７０４でＹＥＳ）に、送信権管理部１０４が、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻に基づいてタイマ設定を行う（Ｓ７０５）。
タイマ設定が完了すると、送信権管理部１０４は、ＩＯ送信自由ウィンドウを終了し、また、送受信制御部１０２にタイマ設定が完了した旨を通知する。
送受信制御部１０２は、ｃｙｃｌｉｃフレームの送信が完了していれば、トークンを次のノードに送信する（Ｓ７０６、Ｓ７０７）。When a timeout occurs (YES in S702), that is, when the scheduled data transmission time of any IO device 300 has arrived, the transmission right management unit 104 generates an IO transmission free window, and the IO in which the timeout has occurred A SendPermit frame addressed to the device 300 is generated, and the SendPermit frame is transmitted to the IO device 300 via the communication unit 101 (S703).
Next, when the communication unit 101 receives a SendPermitRequest frame from the IO device 300 that is the destination of the SendPermit frame (YES in S704), the transmission right management unit 104 is based on the scheduled data transmission time indicated in the SendPermitRequest frame. Timer setting is performed (S705).
When the timer setting is completed, the transmission right management unit 104 ends the IO transmission free window, and notifies the transmission / reception control unit 102 that the timer setting is completed.
If the transmission of the cyclic frame is completed, the transmission / reception control unit 102 transmits the token to the next node (S706, S707).

一方、Ｓ７０４において、通信部１０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信しない場合（Ｓ７０４でＮＯ）は、送信権管理部１０４は、送受信制御部１０２にＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信しなかった旨を通知する。
送受信制御部１０２は、ｃｙｃｌｉｃフレームの送信が完了していれば、トークンを次のノードに送信する（Ｓ７０６、Ｓ７０７）。On the other hand, when the communication unit 101 does not receive the SendPermitRequest frame in S704 (NO in S704), the transmission right management unit 104 notifies the transmission / reception control unit 102 that the SendPermitRequest frame has not been received.
If the transmission of the cyclic frame is completed, the transmission / reception control unit 102 transmits the token to the next node (S706, S707).

また、トークンを保持していないときに、通信部１０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信した場合（Ｓ７０１でＮＯ、Ｓ７０８でＹＥＳ）に、送信権管理部１０４が、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームに示されるデータ送信予定時刻に基づいてタイマ設定を行う（Ｓ７０９）。 Further, when the communication unit 101 receives the SendPermitRequest frame (NO in S701, YES in S708) when the token is not held, the transmission right management unit 104 is based on the scheduled data transmission time indicated in the SendPermitRequest frame. The timer is set (S709).

次に、図８に従って、初期化手順の際のＩＯ装置３００の動作例を説明する。 Next, an operation example of the IO device 300 during the initialization procedure will be described with reference to FIG.

ＩＯ装置３００では、通信部３０１がＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａフレームを受信すると（Ｓ８０１でＹＥＳ）、データ送受信管理部３０２がＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームを生成し、通信部３０１がＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームを送信する（Ｓ８０２）。
前述したように、ＮｅｓｔｅｄＴｅｓｔＤａｔａＡｃｋフレームにはＩＯ装置３００のＩＤが含まれる。In the IO device 300, when the communication unit 301 receives the Nested TestData frame (YES in S801), the data transmission / reception management unit 302 generates a NestedTestDataAck frame, and the communication unit 301 transmits the NestedTestDataAck frame (S802).
As described above, the ID of the IO device 300 is included in the NestedTestDataAck frame.

次に、通信部３０１がＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐフレームを受信した場合（Ｓ８０３でＹＥＳ）に、データ送受信管理部３０２はＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームを生成し、通信部３０１がＮｅｓｔｅｄＳｅｔｕｐＡｃｋフレームを送信する（Ｓ８０４）。
更に、データ送受信管理部３０２は、データ送信予定時刻を導出し、導出したデータ送信予定時刻が示されるＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを生成し、通信部３０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームをブロードキャストで送信する（Ｓ８０５）。Next, when the communication unit 301 receives the NestedSetup frame (YES in S803), the data transmission / reception management unit 302 generates a NestedSetupAck frame, and the communication unit 301 transmits the NestedSetupAck frame (S804).
Further, the data transmission / reception management unit 302 derives the scheduled data transmission time, generates a SendPermitRequest frame indicating the derived data transmission scheduled time, and the communication unit 301 broadcasts the SendPermitRequest frame (S805).

次に、図９に従って、通常手順の際のＩＯ装置３００の動作例を説明する。 Next, an example of the operation of the IO device 300 during the normal procedure will be described with reference to FIG.

通信部３０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを受信すると（Ｓ９０１）、データ送受信管理部３０２がＩＯＤａｔａフレームを生成し、通信部３０１がＩＯＤａｔａフレームを送信する（Ｓ９０２）。
更に、次にＩＯＤａｔａフレームを送信する予定がある場合は、データ送受信管理部３０２がデータ送信予定時刻を導出し、導出したデータ送信予定時刻が示されるＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを生成し、通信部３０１がＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームをブロードキャストで送信する（Ｓ９０３）。When the communication unit 301 receives the SendPermit frame (S901), the data transmission / reception management unit 302 generates an IO Data frame, and the communication unit 301 transmits the IO Data frame (S902).
Furthermore, when there is a plan to transmit the IO Data frame next, the data transmission / reception management unit 302 derives the data transmission scheduled time, generates a SendPermitRequest frame indicating the derived data transmission scheduled time, and the communication unit 301 sends the SendPermitRequest. The frame is transmitted by broadcast (S903).

なお、以上では、トークンリングネットワークに属していないＩＯ装置３００にＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信してデータ送信権を与える例を中心に説明を進めた。
これに対し、トークンリングネットワークに属しているマスタ装置１００又はスレーブ装置２００にＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信してデータ送信権を与えるようにしてもよい。
つまり、トークンによる送信機会に加えて更なる送信機会が与えられるように、マスタ装置１００又はスレーブ装置２００にＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信して、データ送信権を与えるようにしてもよい。
この場合は、マスタ装置１００又はスレーブ装置２００は、図８及び図９に示した動作を行うことになる。
また、図８及び図９に示した動作を行う場合には、図１０に示すように、マスタ装置１００又はスレーブ装置２００の通信部１０１及び送受信制御部１０２は、時刻通知フレーム送信部、送信権付与フレーム受信部、データ送信部の例に相当する。Note that the above description has been focused on an example in which a SendPermit frame is transmitted to an IO device 300 that does not belong to the token ring network to give a data transmission right.
On the other hand, a SendPermit frame may be transmitted to the master device 100 or the slave device 200 belonging to the token ring network to give the data transmission right.
In other words, the SendPermit frame may be transmitted to the master device 100 or the slave device 200 so as to give a data transmission right so that a further transmission opportunity is given in addition to the transmission opportunity by the token.
In this case, the master device 100 or the slave device 200 performs the operations shown in FIGS.
When performing the operations shown in FIGS. 8 and 9, as shown in FIG. 10, the communication unit 101 and the transmission / reception control unit 102 of the master device 100 or the slave device 200 include a time notification frame transmission unit, a transmission right, This corresponds to an example of a grant frame reception unit and a data transmission unit.

以上、本実施の形態によれば、トークンパッシング方式でありながら、周期的なＩＯ送信を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize periodic IO transmission while using the token passing method.

実施の形態２．
実施の形態１では、ＩＯ送信自由ウィンドウの中で、ＩＯ送信自由ウィンドウを生成したノードから、データ送信予定時刻が到来した各ＩＯ装置３００に対してポーリングを行っている。
つまり、実施の形態１では、データ送信予定時刻が到来したＩＯ装置３００が複数ある場合には、ＩＯ装置３００ごとに個別のＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを生成し、ＩＯ装置３００ごとにＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを送信している。
これに対し、複数のＩＯ装置３００に共通に用いられる１つのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを生成し、１つのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを各ＩＯ装置３００にマルチキャスト送信するようにしてもよい。Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, polling is performed on each IO device 300 whose scheduled data transmission time has arrived from the node that generated the IO transmission free window in the IO transmission free window.
In other words, in the first embodiment, when there are a plurality of IO devices 300 that have reached the scheduled data transmission time, an individual SendPermit frame is generated for each IO device 300, and a SendPermit frame is transmitted for each IO device 300. .
On the other hand, one SendPermit frame that is commonly used by a plurality of IO devices 300 may be generated, and one SendPermit frame may be multicast-transmitted to each IO device 300.

本実施の形態に係るＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームには送信機会を与えるＩＯ装置３００の順番リストが含まれている。
順番リストによってＩＯ送信自由ウィンドウ内での相対的な送信順序を各ＩＯ装置３００に通知することができ、各ＩＯ装置３００は、互いにＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームが送信されたことを監視することで送信機会を得ることができる。The SendPermit frame according to the present embodiment includes an order list of IO devices 300 that give a transmission opportunity.
The relative transmission order in the IO transmission free window can be notified to each IO device 300 by the order list, and each IO device 300 obtains a transmission opportunity by monitoring that the SendPermitRequest frame is transmitted to each other. be able to.

つまり、本実施の形態では、各ＩＯ装置３００において、データ送受信管理部３０２は、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームに含まれる順番リストを参照して、自装置がＩＯＤａｔａフレームを送信する順番を確認する。
そして、データ送受信管理部３０２は、順番リストにおいて先行するＩＯ装置３００からブロードキャスト送信されるＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信した際に、先行するＩＯ装置３００からのＩＯＤａｔａフレームの送信が終了したことを確認する。
また、データ送受信管理部３０２は、先行する全てのＩＯ装置３００からのＩＯＤａｔａフレームの送信が終了したことを確認した際に、自装置の順番が到来したと判断し、通信部３０１からＩＯＤａｔａフレームを送信する。
その後、データ送受信管理部３０２は、通信部３０１からＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。That is, in the present embodiment, in each IO device 300, the data transmission / reception management unit 302 refers to the order list included in the SendPermit frame and confirms the order in which the own device transmits the IO Data frame.
Then, when the data transmission / reception management unit 302 receives a SendPermitRequest frame broadcast from the preceding IO device 300 in the order list, the data transmission / reception management unit 302 confirms that the transmission of the IO Data frame from the preceding IO device 300 has ended.
In addition, when the data transmission / reception management unit 302 confirms that the transmission of the IO Data frame from all preceding IO devices 300 is completed, the data transmission / reception management unit 302 determines that the order of the own device has arrived, and the communication unit 301 receives the IO Data. Send a frame.
Thereafter, the data transmission / reception management unit 302 transmits a SendPermitRequest frame from the communication unit 301.

このように、本実施の形態では、複数のＩＯ装置３００に共通に用いられる１つのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを生成し、１つのＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレームを各ＩＯ装置３００に送信するため、実施の形態１に比べて、ＳｅｎｄＰｅｒｍｉｔフレーム生成の際の処理量を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, one SendPermit frame that is commonly used for a plurality of IO devices 300 is generated and one SendPermit frame is transmitted to each IO device 300. Therefore, compared to the first embodiment, The processing amount at the time of SendPermit frame generation can be reduced.

最後に、実施の形態１及び２に示したマスタ装置１００、スレーブ装置２００、ＩＯ装置３００（以下、これらをまとめて「マスタ装置１００」等という）のハードウェア構成例について説明する。
図１２は、実施の形態１及び２に示すマスタ装置１００等のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１２の構成は、あくまでもマスタ装置１００等のハードウェア構成の一例を示すものであり、マスタ装置１００等のハードウェア構成は図１２に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
また、マスタ装置１００、スレーブ装置２００、ＩＯ装置３００の各々のハードウェア構成が相違していてもよい。Finally, hardware configuration examples of the master device 100, the slave device 200, and the IO device 300 (hereinafter collectively referred to as “master device 100” and the like) described in the first and second embodiments will be described.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of hardware resources such as the master device 100 described in the first and second embodiments.
The configuration in FIG. 12 is merely an example of the hardware configuration of the master device 100 or the like, and the hardware configuration of the master device 100 or the like is not limited to the configuration illustrated in FIG. Also good.
The hardware configurations of the master device 100, the slave device 200, and the IO device 300 may be different.

図１２において、マスタ装置１００等は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（ＦｌｅｘｉｂｌｅＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記録媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、スキャナ装置９０７などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力装置の一例である。In FIG. 12, the master device 100 or the like includes a CPU 911 (also referred to as a central processing unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a processor) that executes a program.
The CPU 911 is connected to, for example, a ROM (Read Only Memory) 913, a RAM (Random Access Memory) 914, a communication board 915, a display device 901, a keyboard 902, a mouse 903, and a magnetic disk device 920 via a bus 912. Control hardware devices.
Further, the CPU 911 may be connected to an FDD 904 (Flexible Disk Drive), a compact disk device 905 (CDD), a printer device 906, and a scanner device 907. Further, instead of the magnetic disk device 920, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), an optical disk device, or a memory card (registered trademark) read / write device may be used.
The RAM 914 is an example of a volatile memory. The recording media of the ROM 913, the FDD 904, the CDD 905, and the magnetic disk device 920 are an example of a nonvolatile memory. These are examples of the storage device.
A communication board 915, a keyboard 902, a mouse 903, a scanner device 907, and the like are examples of input devices.
The communication board 915, the display device 901, the printer device 906, and the like are examples of output devices.

通信ボード９１５は、図１に示すように、ネットワークに接続されている。
例えば、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、ＳＡＮ（ストレージエリアネットワーク）などに接続されている。As shown in FIG. 1, the communication board 915 is connected to a network.
For example, the communication board 915 is connected to a LAN (local area network), the Internet, a WAN (wide area network), a SAN (storage area network), and the like.

磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。The magnetic disk device 920 stores an operating system 921 (OS), a window system 922, a program group 923, and a file group 924.
The programs in the program group 923 are executed by the CPU 911 using the operating system 921 and the window system 922.

また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。The RAM 914 temporarily stores at least part of the operating system 921 program and application programs to be executed by the CPU 911.
The RAM 914 stores various data necessary for processing by the CPU 911.

また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
マスタ装置１００等の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。The ROM 913 stores a BIOS (Basic Input Output System) program, and the magnetic disk device 920 stores a boot program.
When starting up the master device 100 or the like, the BIOS program in the ROM 913 and the boot program in the magnetic disk device 920 are executed, and the operating system 921 is started up by the BIOS program and the boot program.

上記プログラム群９２３には、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。 The program group 923 stores programs that execute the functions described as “˜units” in the description of the first and second embodiments. The program is read and executed by the CPU 911.

ファイル群９２４には、実施の形態１及び２の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の比較」、「〜の設定」、「〜の導出」、「〜の選択」、「〜の生成」、「〜の受信」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値や暗号鍵・復号鍵や乱数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。
ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出される。
そして、読み出された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１及び２で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。
データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。
また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。In the file group 924, in the description of the first and second embodiments, “selection of”, “determination of”, “comparison of”, “setting of”, “derivation of”, “selection of” ”,“ Generate ”,“ Received ”, etc. Information, data, signal values, variable values, encryption / decryption keys, random values, and parameters indicating the results of the processing are“ ~ file ”. And “˜Database” are stored as each item.
The “˜file” and “˜database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory.
Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a recording medium such as a disk or memory are read by the CPU 911 into the main memory or cache memory via a read / write circuit.
The read information, data, signal value, variable value, and parameter are used for CPU operations such as extraction, search, reference, comparison, calculation, calculation, processing, editing, output, printing, and display.
Information, data, signal values, variable values, and parameters are stored in the main memory, registers, cache memory, and buffers during the CPU operations of extraction, search, reference, comparison, calculation, processing, editing, output, printing, and display. It is temporarily stored in a memory or the like.
In addition, the arrows in the flowcharts described in the first and second embodiments mainly indicate input / output of data and signals.
Data and signal values are recorded on a recording medium such as a memory of the RAM 914, a flexible disk of the FDD 904, a compact disk of the CDD 905, a magnetic disk of the magnetic disk device 920, other optical disks, a mini disk, and a DVD.
Data and signals are transmitted online via a bus 912, signal lines, cables, or other transmission media.

また、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、実施の形態１及び２で説明したフローチャートに示すステップ、手順、処理により、本発明に係る「通信方法」を実現することができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。
或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。
プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。
すなわち、プログラムは、実施の形態１及び２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１及び２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。In addition, what is described as “˜unit” in the description of the first and second embodiments may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, It may be “˜procedure” or “˜processing”.
That is, the “communication method” according to the present invention can be realized by the steps, procedures, and processes shown in the flowcharts described in the first and second embodiments.
Further, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the ROM 913.
Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware.
Firmware and software are stored as programs in a recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, and a DVD.
The program is read by the CPU 911 and executed by the CPU 911.
That is, the program causes the computer to function as “to part” in the first and second embodiments. Alternatively, the computer executes the procedure and method of “to unit” in the first and second embodiments.

このように、実施の形態１及び２に示すマスタ装置１００等は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータである。
そして、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。As described above, the master device 100 or the like described in the first and second embodiments includes a CPU that is a processing device, a memory that is a storage device, a magnetic disk, a keyboard that is an input device, a mouse, a communication board, a display device that is an output device, and a communication device. A computer including a board or the like.
Then, as described above, the functions indicated as “˜units” are realized using these processing devices, storage devices, input devices, and output devices.

１００マスタ装置、１０１通信部、１０２送受信制御部、１０３ＩＯ送信自由ウィンドウ制御部、１０４送信権管理部、１０５レジスタ、１１１タイマ、２００スレーブ装置、３００ＩＯ装置、３０１通信部、３０２データ送受信管理部、３０３タイマ。 100 master device, 101 communication unit, 102 transmission / reception control unit, 103 IO transmission free window control unit, 104 transmission right management unit, 105 register, 111 timer, 200 slave device, 300 IO device, 301 communication unit, 302 data transmission / reception management unit 303 timer.

Claims

A communication device included in a communication system including a plurality of communication devices, and performing token passing in the communication system,
A time notification frame receiving unit for receiving a time notification frame for notifying a time at which the other communication device is scheduled to transmit data as a data transmission scheduled time from another communication device included in the communication system;
A token transmission / reception unit that receives a token and transmits the received token after a predetermined time has elapsed since the reception of the token;
When the scheduled data transmission time arrives after the token transmission / reception unit receives the token and the token transmission / reception unit transmits the token, the transmission source of the time notification frame having no token A communication apparatus comprising: a transmission right grant frame transmission unit that transmits a transmission right grant frame for granting a data transmission right to a communication apparatus to a communication apparatus that is a transmission source of the time notification frame.

The time notification frame receiver
Receiving two or more time notification frames for notifying the data transmission scheduled time of each communication device from two or more other communication devices;
The transmission right grant frame transmitter
When two or more scheduled data transmission times arrive between the time when the token is received by the token transmitting / receiving unit and the time when the token is transmitted by the token transmitting / receiving unit, two or more transmission rights in the order of the scheduled data transmission time The communication apparatus according to claim 1, wherein the grant frame is transmitted to two or more corresponding other communication apparatuses.

The time notification frame receiver
Receiving two or more time notification frames for notifying the data transmission scheduled time of each communication device from two or more other communication devices;
The transmission right grant frame transmitter
Two or more other communications that give a data transmission right when two or more scheduled data transmission times arrive after the token is received by the token transmitter / receiver until the token is transmitted by the token transmitter / receiver The transmission right granting frame indicating the order of data transmission between the apparatus and the two or more other communication apparatuses is transmitted to the corresponding two or more other communication apparatuses. Communication equipment.

The time notification frame receiver
After the transmission right granting frame is transmitted by the transmission right granting frame transmitting unit, a time notification frame for notifying the next data transmission scheduled time of the communication device is received from the transmission destination communication device of the transmission right granting frame The communication apparatus according to claim 1, wherein:

The communication device
Included in a communication system including a communication device included in a token ring network where token passing is performed and a communication device not included in the token ring network;
The time notification frame receiver
The time notification frame is received from any of other communication devices included in the token ring network and other communication devices not included in the token ring network,
The transmission right grant frame transmitter
The communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission right granting frame is transmitted to any of other communication apparatuses included in the token ring network and other communication apparatuses not included in the token ring network. .

A communication device included in a communication system including a token ring network including a plurality of communication devices in which token passing is performed,
A time notification frame for notifying a time at which data transmission is scheduled as a data transmission scheduled time, a time notification frame transmitting unit for transmitting to all of the plurality of communication devices included in the token ring network;
A transmission right for receiving a transmission right granting frame for granting a data transmission right from a communication apparatus having a token when the data transmission scheduled time arrives among the plurality of communication apparatuses included in the token ring network A grant frame receiver;
A communication apparatus comprising: a data transmission unit configured to transmit data after a transmission right grant frame is received by the transmission right grant frame reception unit.

The time notification frame transmission unit includes:
After the transmission right grant frame is received by the transmission right grant frame receiving unit, a time notification frame for notifying a next data transmission scheduled time is transmitted to all of the plurality of communication devices included in the token ring network. The communication device according to claim 6.

The transmission right grant frame receiving unit,
Two or more communication devices to which a data transmission right is given from the communication device having a token when the scheduled data transmission time arrives and the order of data transmission between the two or more communication devices are shown. And when there is another communication device that precedes in the order of data transmission indicated in the transmission right grant frame,
The next data transmission of the other communication device transmitted by the other communication device to all of the plurality of communication devices included in the communication system after the other communication device preceding in the order of data transmission ends the data transmission. Receive the time notification frame to notify the scheduled time, confirm that the data transmission of the other communication device has been completed,
When confirming that data transmission of all preceding communication devices has been completed, instruct data transmission to the data transmission unit,
The data transmitter is
When data transmission is instructed by the transmission right grant frame receiving unit, data is transmitted,
The time notification frame transmission unit includes:
The data transmission unit transmits a time notification frame for notifying a next data transmission scheduled time to all of a plurality of communication devices included in the communication system after data is transmitted by the data transmission unit. Communication equipment.

The communication device
The communication apparatus according to claim 6, wherein the communication apparatus is included in the token ring network.

The communication device
The communication apparatus according to claim 6, wherein the communication apparatus is not included in the token ring network.

A communication device included in a communication system including a plurality of communication devices, and performing token passing in the communication system,
From another communication device included in the communication system, a time notification frame for notifying the time when the other communication device is scheduled to transmit data as a data transmission scheduled time is received,
When the scheduled data transmission time arrives while having a token, a transmission right granting frame for granting a data transmission right to the communication device that is the transmission source of the time notification frame that does not have a token, A communication method, comprising: transmitting a notification frame to a communication device as a transmission source.

A communication device included in a communication system including a token ring network including a plurality of communication devices in which token passing is performed.
A time notification frame for notifying a time at which data transmission is scheduled as a data transmission scheduled time is transmitted to all of the plurality of communication devices included in the token ring network,
Among the plurality of communication devices included in the token ring network, a transmission right grant frame for granting a data transmission right is received from a communication device having a token when the data transmission scheduled time arrives,
A communication method comprising transmitting data after receiving the transmission right grant frame.

A communication device included in a communication system including a plurality of communication devices, and performing a token passing in the communication system,
A time notification frame receiving process for receiving a time notification frame for notifying a time at which the other communication device is scheduled to transmit data as a data transmission scheduled time from another communication device included in the communication system;
Token transmission / reception processing for receiving a token and transmitting the received token after a predetermined time has elapsed since the reception of the token;
When the scheduled data transmission time arrives after the token is received by the token transmission / reception process until the token is transmitted by the token transmission / reception process, the transmission source of the time notification frame having no token A program for causing a transmission right granting frame for granting a data transmission right to a communication device to be transmitted to a communication device that is a transmission source of the time notification frame.

In a communication device included in a communication system including a token ring network including a plurality of communication devices in which token passing is performed,
A time notification frame transmission process for transmitting a time notification frame for notifying a time at which data transmission is scheduled as a data transmission scheduled time to all of the plurality of communication devices included in the token ring network;
A transmission right for receiving a transmission right granting frame for granting a data transmission right from a communication apparatus having a token when the data transmission scheduled time arrives among the plurality of communication apparatuses included in the token ring network Grant frame reception processing;
A data transmission process for transmitting data after a transmission right grant frame is received by the transmission right grant frame reception process.